Как се търсят извънземни? С какви гатанки и проблеми се сблъсква SETI?

Ако извънземните се опитват да говорят с нас (илиако не се опитат), Джил Тартър ще ги намери първо. Тя основава Института за търсене на извънземен разум (SETI) през 1984 г. и ръководи изследователския му център в продължение на много години. Вдъхновен от работата си, режисьорът прави филма „Контакт“ (1997) с Джоди Фостър в главната роля. Астрофизикът Маги Търнбул, която в момента работи за губернатора на Уисконсин, започва работа с Тартър в края на 90-те и сега е свързана с института SETI. Тя работи върху телескопа НАСА WFIRST, който ще излезе в космоса през 2025 година.

Тези двама учени имат малко по-различен подходтърсене на извънземен живот. Тартър се съсредоточи върху намирането на доказателства за напреднала извънземна технология, докато Търнбул търси биологични подписи. Списание Wired разговаря с учени на фестивал в Сан Франциско. И въпреки че търсят малко по-различни неща, и двамата са уверени в най-важната идея: търсенето на живот извън нашата планета може да ни обедини.

Намиране на извънземни: SETI и НАСА

Какви свойства, които могат да направят система потенциално обитаема, търсите първо?

Търнбул: Първо, дълголетие. Най-ярките звезди изгарят горивото си най-бързо и те ще изгарят запасите си от водород и ще набъбнат до червените гиганти много преди появата на планетите. Тези звезди не са в целевия списък. Освен това, ако звездата не съдържа тежки метали, ако приемем, че планетите са формирани от същия материал, от който е формирана звездата, има по-малък шанс да се намерят планети в тази система. Така че бедността на металите също е лоша.

В космическите изследвания има един вид бифуркация между търсенето на биологични подписи на живота и търсенето на технологични подписи. Можете ли да определите какво е това?

Tarter: SETI търси извънземна интелигентност, но ние нямаме идея как да открием ума директно. Ето защо, ние приемаме технологията на наша страна и питаме: "Има ли технологии, които променят околната среда, така че да можем да открием това на междузвездни разстояния?" Ако успеем да намерим някаква технологична улика, бихме предположили, че в един момент е имало и интелигентни технолози, които са я създали.

Бактериите доминират на тази планета. Микробиологичният живот е много по-плодотворен от сложния живот и може би ще е така другаде. Може би трябва да търсим микроби, преди да открием сложен живот.

Но сега тези области се сближават малко?

Tarter: През цялата история търсехме сигнали в електромагнитния спектър. Това направи SETI. Съвсем наскоро, предвид появата на новите наземни телескопи, които изграждаме, и новите космически телескопи, които изграждаме, си помислихме: как да ги използваме, за да намерим нещо, което само технологията може да направи?

Сигналите все още изглеждат добра идея, номоже да има много други неща, които ще открием. Астробиологичната общност известно време беше шизофрена и беше нормално да се търсят микроби в началото на сложен живот. Тогава те казаха: "Не, SETI, това не се отнася за астробиологията." Но сега трябваше да преразгледаме това отново, тъй като астрономите се подготвят за следващия десетгодишен преглед на всички детайли, които можем да седнем и да поставим в приоритет. А комитетът на Националната академия на науките разглежда стратегията на астробиолозите и той е по-склонен да приеме идеята, че както техносигнатурите, така и биосигнатурите попадат под голям чадър от астробиологични наблюдения.

Кои са любимите ви примери за възможни извънземни технологии, които потенциално са открити от нашите инструменти?

Tarter: Има приказна звездна система или планетна система, наречена Trappist-1. Седем планети се въртят около мъничка звезда-джудже. Те са опаковани много плътно: всички орбити биха се вписали в орбитата на Меркурий, ако бяха в нашата Слънчева система. Три от тях са на голямо разстояние от звездата си, така че ако имаха атмосфера, щяха да имат течна вода. Добре, сега нека вземем тези седем планети, разположени на различни разстояния от тяхната звезда. И нека кажем, че когато имаме възможност да ги изследваме, ще разберем, че те са подобни. Че имат еднаква температура. Те изглеждат точно така. Това е малко вероятно, като се има предвид изродът на природата, но ако някоя технологична цивилизация възникне на една от тези планети и реши, че тя се нуждае от повече недвижими имоти, всъщност може да трансформира всички планети в системата си, да ги направи същите.

Маги, разкажи ни за телескопа, над който работиш и какво може да открие.

Търнбул: В момента най-големият ми и най-цялостен проект е WFIRST телескопът. (По-близо да стартира, той ще получи по-забавно име). Но това означава широкоеферен инфрачервен телескоп. Тази обсерватория е в голяма степен предназначена за работа с дълбоко небе и търсене на тъмна енергия и тъмна материя. Двете най-интересни теми в астрофизиката ... Но още по-интересни за астрофизиците са екзопланетите и животът. По този начин, като демонстрация на технологии, ние включваме първородните камери в космоса, за да направим директно снимки на близките планетарни системи. Това никога досега не е правено.

Планираме да започнем с няколко планетарнисистеми, съществуването на които са сигурни със сигурност. Открихме ги по гравитационното привличане, което планетите упражняват върху своите звезди. Никога не сме ги виждали директно, но сме сигурни, че те са там.

Какво ще търсите?

Търнбул: Водата в атмосферата има много силен абсорбционен капацитет. Растенията имат отличителен подпис, защото са много тъмни. Ние мислим, че са зелени, защото отразяват някаква зелена светлина. Но в по-голямата си част растенията са много тъмни, защото поглъщат цялата светлина и я използват като източник на енергия за изграждане на телата си. И те също се отразяват в инфрачервена връзка и има много теории защо. Може би това е охлаждащ механизъм - и без значение какъв е смисълът, той наистина се вижда. Растителността беше ясно видима и имаше сигнали, които излъчват под формата на отразена слънчева светлина във Вселената през последните милиард години. Можехме да го видим на земна планета.

Маги, ти също работиш за губернатора на Уисконсин.

Търнбул: Почти забравих!

Каква е ролята на обществеността в изследванията на SETI?

Tarter: Нека да попитаме публиката колко хора са пуснали [защитени имейли] на своите компютри. (Мнозина вдигат ръце). Тя работи повече от десет години и мисля, че това е, което развива заедно разпределените компютърни и граждански науки. SETI не измисли разпределени изчисления. Хората го използвали за изчисляване на праймерите на Mersenne, но [защитени по електронната поща] харесвали факта, че могат да използват своите компютри за анализ на съхранени данни в търсене на сигнал.

Ако някой намери сигнал, как ще изглежда?

Tarter: Компютърът ще отчете някои открити параметри. В Калифорнийския университет в Бъркли, където се обработват, те ще попаднат в голям филтър заедно с други съобщения и ще преминат през анализ дали сигналът наистина е дошъл от една точка в небето и се движи, както правят звездите. Тогава се създава списък на кандидатите от 10, 20 или 100 сигнала, след което се изпраща заявка за запазване на времето в телескопа, за да се преразгледа всяко от тези места.

Привличането на хора към SETI е изключително важно идруга причина: тя ни дава възможност да променим гледната точка на всеки. Това е като да вдигнеш огледало и да кажеш: „Виж, всичко, там, на Земята, всички сте еднакви, в сравнение с нещо друго, което може би е някъде там.“ И създавайки глобална мрежа за решаване и работа по този проблем, мисля, че би било хубаво да се докоснем до други проблеми, които имаме на планетата, които не са свързани с националните граници, но които трябва да се решават системно.

Размиването на разликите между нас е най-доброто, което SETI може да направи. Това е причината, поради която искаме да включим целия свят.

Астрономите биха ви казали, че има стотицимилиарди галактики, всяка от които съдържа стотици милиарди звезди или нещо подобно. Така математически, статистически, има огромен брой планети, които поддържат живота. Но има и хора, които твърдят, че животът е трябвало да се появи на Земята в резултат на специфична верига от събития и възможността това да се случи отново е безкрайно малка. Замисляли ли сте се, че може би сте посветили кариерата си на намирането на нещо, което никога няма да намерите?

Търнбул: Няма. Харесва ми, когато всичко е на дланта. Наистина има добри аргументи и за двата възможни отговора. И мисля, че като учен трябва да се чувствате отлично с две възможни опции едновременно. Това е като квантово състояние, което все още не се е разпаднало, но което можете да си представите едновременно. „Не може да се случи това отново!“ И „Те трябва да са навсякъде!“

Мисля, че говорим за най-ярката научна област на планетата. Тя е толкова мултидисциплинарна. Има толкова много различни доказателства и разследвания, които са от значение за търсенето на живот.

Tarter: Когато бях млад учен, Филип Морисън, един от основателите на SETI, ми каза: „Всяка тема, в която границите на грешките са експоненциални, така че ние не знаем, това са границите на десетки, стотици или милиони, това не е теоретична наука, това е наука това ще постигне напредък чрез наблюдение. "

И ако кажете: „Добре. Трябва да търсим електромагнитни сигнали “, сега има девет различни променливи, които биха могли да опишат такъв сигнал. Така че, имате деветмерно пространство за търсене. Вземете това пространство за търсене и го приложете спрямо земните океани. Колко проучихме? Когато направих изчисленията преди десет години, броях около чаша вода от всички океани на Земята, проучихме толкова много пространство. Миналата седмица студентите публикуваха ревизия на тази теза и твърдят, че сега изглежда като баня или малък басейн. Предстои много да се направи. Едва започнахме търсенето, може дори да не става дума за електромагнитни сигнали - може да е всичко друго.

Във филма "Свържете се" с героя Джоди Фостъроткрива извънземни цивилизации. По време на интервю за работа за посещение на извънземни, я питат какъв ще бъде единственият й въпрос за тях. Какво бихте питали?

Tarter: Трябва да отбележа пристрастията си, защото присъствах на разговора с Карл Сагън и въпросът ми ще бъде: „Как успяхте да направите това? Как успяхте да преминете през етапа на технологичния растеж, в който сме на Земята и станахте стара, стабилна, технологична цивилизация? "

Търнбул: Вероятно бих попитал: "Колко, колко от нас са тук?"

Парадоксът на Ферми казва, че ако имаше толкова многонаселени планети, вероятно сега ще получим някои доказателства за това. Но не сме получили. Защото може би те влизат в контакт, защото искат да те унищожат. И Стивън Хокинг каза, че намирането на извънземен разум е лоша идея, защото ако пристигнат, те ще ни колонизират, както Колумб колонизира Новия свят. Какво мислиш за това?

Tarter: Ако сте задали въпрос: „Има ли риба в океана?“ И след това проведе експеримент, загребвайки чаша вода от океана и не би намерил риба в него, не мисля, че бихте стигнали до извода, че няма риба.

Това е и парадоксът на Ферми. Просто не търсехме достатъчно, за да можем да кажем дали някой е там. И Маги открадна любимия ми аргумент срещу твърдението на Хокинг, че е трудно да се превърнеш в стара, дълголетна технологична цивилизация, без да се освободиш от агресия и по този начин да стане разумен на първо място. Така че ако пристигнат, честно казано, не мисля, че трябва да се тревожим.

Какво се случва, когато погледнете нашата слънчева система, какъв вид подписи и информация получавате за нашата слънчева система?

Tarter: Прекарахме малко време за поредица от радарни проучвания на точките на Lagrangian. Мнозина предполагат, че астероидите могат да бъдат добро място за поставяне на артефакт, така че ние ще ги посетим. Това е част от търсенето на технически подписи. Не знаем какво бихме могли да намерим, така че просто ще разберем какво има в точките на Lagrange L4 и L5. Какви са тези облаци Кордилевски?

Джил, можеш да кажеш на публиката какво мислиш зад завесите за някакви загадъчни сигнали.

Tarter: Имаме гатанка в областта на радиоастрономията - какво са бързи радио изблици? Смятаме, че поне 10 000 от тях се появяват на небето всеки ден. Те живеят милисекунда или по-малко, а ние не знаем какво е.

Може би са просто отворени дупкиблизо до небето за транспортиране. Това беше моята идея за продължението на Контакт. Но тези изблици са истинска загадка и ние се опитваме да изградим инструменти за неговото изследване.

В сравнение с космическата програма има ли създадени от вас неща, които намират приложение в други области?

Tarter: Някои алгоритми, които използваме за откриване на сигнали в реално време, имат приложения на други места. Някога търсехме определен тип преобразуване - преобразуване в радон - и се оказа чудесен начин да открием микрокалцификати при скрининг и мамография на рак на гърдата. Той премина първия етап на изследване. Оказа се, че е твърде скъпо и не е приложимо в търговски мащаб. Но той намира модели в шума. Има много различни приложения за тази функция. Сега се надяваме, че това, което излиза от индустриалните и университетските системи, невронните мрежи, ще ни помогне да пресеем данните, без да задаваме конкретни модели за търсенето. Ще оставим невронните мрежи да ни кажат дали има нещо друго освен шум.

Намерете невронни мрежи? Кажете в нашата чат в Телеграма.